устройство описание клапана; выпускной клапан; детали механизма ГРМ

устройство описание клапана; выпускной клапан; детали механизма ГРМ
Главная ~
фотографии;краткое описание ГБЦ

К л а п а н ы открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны (или их головки) — из жаростойкой стали. Вставные седла клапанов, запрессованные в головку или блок цилиндров, изготовляют из жаростойкого чугуна. На рабочую поверхность головки выпускных клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав. Для лучшего охлаждения внутреннюю полость некоторых выпускных клапанов заполняют металлическим натрием 11 (см. рис. 3.4, а), который имеет высокую теплопроводность и температуру плавления 98°С. При движении клапана расплавленный натрий, перемещаясь внутри стержня, отводит теплоту от головки к стрежню, которая затем передается направляющей втулке 10.

Рабочая поверхность головки клапана (фаска) обычно имеет угол 45°; только у впускных клапанов двигателя ЗИЛ-130 этот угол равен 30°. Фаску головки клапана тщательно обрабатывают и притирают к седлу.
Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики 7 для крепления упорной шайбы 6 пружины клапана. Стержни клапанов перемещаются в направляющих втулках 10 — чугунных или металлокерамических (ЗМЗ-24, ЗМЗ-53, КамАЗ-740).

Клапан прижимается к седлу одной или двумя (АЗЛК-2140 и КамАЗ-740) пружинами. При двух пружинах направление из витков должно быть различным, чтобы при поломке одной из них ее витки не могли попасть между витками другой.

Выпускные клапаны двигателей ЗИЛ-130 принудительно поворачиваются при работе, что предотвращает их заедание и обгорание. Механизм поворота состоит из неподвижного корпуса 1 (рис. 3.4, а—г), пяти шариков 2 с возвратными пружинами 9, дисковой пружины 8 и опорной шайбы 3 с замочным кольцом 4. Корпус 7 установлен на направляющей втулке 10 клапана в углублении головки цилиндров и имеет секторные пазы для шариков 2. Опорная шайба .?и дисковая пружина 8с зазором надеты на выступ корпуса. При закрытом клапане (рис. 3.4, б), когда усилие его пружины 5 невелико, дисковая пружина 8 выгнута наружной кромкой кверху, а внутренней кромкой опирается на заплечник корпуса 1. При открытии клапана усилие его пружины 5 увеличивается, дисковая пружина 8 распрямляется и ложится на шарики 2 (рис. 3.4, в). Усилие пружины 8 передается на шарики 2, и они, перекатываясь по секторным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу, а, следовательно, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина 8 прогибается и упирается в заплечник корпуса, освобождая шарики 2, которые под действием пружины 9 возвращаются в исходное положение.

Сайт управляется системой uCoz

Клапанный механизм

 

 

 

Устройство газораспределительного механизма Устройство газораспределительного механизма современного двигателя

Клапанный механизм включает в себя следующие детали: клапаны, на­правляющие втулки, седла клапанов, возвратные пружины, опорные тарел­ки, сухари, механизм вращения клапана (двигатель ЗИЛ-508. 10).

Клапаны предназначены для герметизации цилиндра при тактах сжатия и рабочего хода и соединения их с трубопроводами впускной или выпускной системы при тактах впуска или выпуска в процессе газообмена.

Условия работы клапанов:

• большие динамические нагрузки;

• высокие скорости перемещения;

• неравномерный нагрев отдельных участков;

• повышенная коррозионно-активная среда.

Материал изготовления клапанов

Клапаны изготовляются из легированных сталей с высоким содержани­ем хрома и никеля.

 

 

Устройство клапана

Притирка клапанов Притирка клапанов обеспечивают лучшую герметичность. Как проводится притирка клапанов и какие приспособления используются для притирки клапанов

Клапан состоит из головки (или тарелки) и стержня. Различают клапа­ны с плоской, выпуклой и тюльпанообразной головками. Головки обычно имеют небольшой (около 2 мм) цилиндрический поясок и уплотнительную фаску, снятую под углом 45 и 30 градусов. Уплотнительные фаски клапанов шли­фуют и притирают к седлам (притирка клапанов), а стержни подвергают термообработке, шли­фовке, полировке и покрывают хромом. Торцы стержней (3—5 мм) закали­вают. На концах стержней имеются цилиндрические, конусные или фасон­ные проточки для крепления клапанных пружин.

Чтобы уменьшить напряженность выпускных клапанов, возникающую вследствие высоких температур, в ряде двигателей применяют натриевое ох­лаждение. С этой целью клапан выполняют полым с утолщенным стержнем и примерно на 1/3 полости заполняют металлическим натрием, температура плавления которого составляет около 97 К. В рабочем состоянии расплав­ленный натрий, перемещаясь внутри полости при возвратно-поступатель­ном движении клапана, увеличивает интенсивность отвода теплоты от горя­чей головки к более холодному стержню и далее к направляющей втулке.

Направляяющие втулки

Направляющие втулки обеспечивают строго перпендикулярное относи­тельно седла перемещение клапанов. Материалом для изготовления направ­ляющих втулок служат в основном перлитный чугун и металлокерамика, представляющая собой смесь из порошков железа, меди и графита, которые подвергаются прессованию, спеканию в печи и пропитыванию маслом. Отвозможного просачивания в цилиндры масла, стекающего по стержням впускных клапанов, последние снабжаются само подвижными манжетами.

Рассухариватели клапанов Рассухариватели клапанов используются для сжатия и рассухаривания пружин клапанов

Клапанные пружины

Клапанные пружины обеспечивают плотное прилегание клапанов к сед­лам и своевременное их закрытие после завершения действия кулачков рас­пределительного вала. Характеристику (жесткость) клапанных пружин под­бирают из условий сохранения кинематической связи между деталями меха­низма газораспределения. Клапанные пружины изготовляются из стальной проволоки диаметром 4-6 мм, легированной марганцем и хромом.

Нижним концом пружина опирается на головку блока цилиндров через специальную опорную тарелку, а верхним концом соединяется двумя сухарями с клапаном через верхнюю тарелку. Для этой цели сухари на внут­ренней поверхности имеют выступы, которые входят в проточку клапана, а гладкая наружная поверхность сухарей выполнена в виде усеченного конуса.

Два сухаря установленные на клапан, образуют опорную коническую поверхность, которая сопрягается с опорной поверхностью проточки в верхней тарелке, и это соединение удерживается в замкнутом состоянии за счет предварительного сжатия пружины. Чтобы устранить возможность возникновения опасного для прочности пружин резонанса, на клапаны ставят по две пружины с навивкой витков в противоположные стороны или делают пружины с переменным шагом навивки.

Седла клапанов

Седла клапанов. Наиболее важным сопряжением, определяющим долго­вечность механизма газораспределения, является сопряжение седло — кла­пан, так как оно подвержено ударным нагрузкам при посадке клапана и значительным термическим перегрузкам. Седло клапана, с которым сопри­касается уплотнительная фаска клапана, обрабатывают инструментом с уг­лами заточки 15, 45 и 75 градусов таким образом, чтобы уплотнительный поясок седла имел угол 45 градусов и ширину около 2 мм. По своим размерам поясок дол­жен подходить ближе к меньшему основанию конусной фаски клапана. Фаска клапана имеет меньший угол и соприкасается с седлом только узким пояском у своего большого основания, что обеспечивает хорошее уплотне­ние клапанного отверстия. Вставные седла изготовляются в виде отдельных колец из специального чугуна, легированной стали или металлокерамики.

Механизм вращения клапана

Для поддержания в рабочем состоянии контактных поверхностей уплотнительных фасок выпускных клапанов иногда применяют специальные устройства, позволяющие принудительно поворачивать клапаны в процессе работы.

Механизм вращения клапана состоит из неподвижного корпуса, в наклонных канавках которого расположены пять шариков с возвратными пружинами, дисковой пружины и опорной шайбы с замочным кольцом. Механизм вращения клапана устанавливается в расточке, сделанной в головке блока цилиндров иол опорной шайбой клапанной пружины. При закрытом клапане давление на дисковую пружину невелико, и она вогнута наружным краем вверх, а внутренним краем опира­ется в заплечик корпуса. Шарики отжаты пружинами в исходное положе­ние. В момент открытия клапана усилие со стороны клапанной пружины возрастает, под действием чего дисковая пружина, выпрямляясь, перелает усилие на шарики и вызывает их перемещение в углубление. Когда клапан закрывается, сила, действующая на дисковую пружину, уменьшается, и она, выгибаясь, освобождает шарики. Шарики под действием возвратных пру­жин перемешаются в исходное положение, что приводит к повороту клапа­на на некоторый угол (клапаны совершают 20—40 оборотов в минуту).

В некоторых двигателях применяют менее эффективное, но более про­стое устройство, основанное на использовании способа крепления клапан­ной пружины на стержне клапана. Крепление пружины на клапане состоит из опорной тарелки, втулки и двух сухарей.

Неисправности ГРМ, подробнее

Клапан с натриевым охлаждением — Общее обсуждение

Barkydog
23 октября 2017 г., 22:49

#1

Клапан с натриевым охлаждением заполнен натрием. ах! При нагревании натрий плавится и способствует охлаждению.
Я никогда о таком не слышал, кто-нибудь может это объяснить? Из викторины по двигателю я пропустил одну, так что вы все, вероятно, наберете высший балл.

Никаких объявлений для меня, надеюсь, для вас!

zoo.com — 12 октября 17

У вас есть одно предложение, чтобы назвать эти части двигателя.

Давайте Rev Up и вперед!

Автомобильные двигатели представляют собой сложные машины, состоящие из десятков деталей. Вы часть жира-обезьяны? Давайте проверим ваши знания и посмотрим, насколько вы хороши на самом деле. Мы дадим вам одно предложение, а вы сообщите нам часть двигателя. На старт, внимание, марш!

техасский
23 октября 2017 г., 22:53

#2

Они десятилетиями используются в высокопроизводительных приложениях. Как вы сказали, натрий является лучшим проводником тепла, предотвращает выход из строя выпускных клапанов и, возможно, снижает детонацию от преждевременного зажигания.

Б.Л.Э
24 октября 2017 г., 2:07

#3

Натрий — это очень легкий металл с очень низкой температурой плавления, около 208 градусов по Фаренгейту. Поэтому он плещется в полом штоке клапана, передавая тепло от штока клапана к направляющей клапана, сохраняя головку клапана немного прохладнее. Я думаю, что выпускные клапаны, заполненные натрием, в основном используются в авиационных двигателях.
Натрий также обладает высокой реакционной способностью и будет бурно реагировать с водой, поэтому не наблюдайте, как открывается один из этих клапанов, если только вы не делаете это под маслом.

сгтрок21
24 октября 2017 г., 2:40

#4

Мой Ford Galaxie 406 куб.см мощностью 405 л.с. Super High Performance 1963 года имел заводские выпускные клапаны, заполненные натрием. Замена впускных клапанов стоит 1,69 доллара за штуку. Выпускные клапаны по 13,29 долларов за штуку в 1972 году!

техасский
24 октября 2017 г. , 3:37

#5

Вот описание, которое я нашел:

«Головки SR20DET почти идентичны своим аналогам без турбонаддува, за исключением одного. Головки турбонаддува имеют выпускные клапаны, заполненные натрием. Клапаны, заполненные натрием, имеют полую головку и шток, заполненные натрием примерно на 60%. Натрий имеет чрезвычайно низкую температуру плавления (около 100°С) и температуру кипения (880°С). В тяжело работающем двигателе клапаны достаточно горячие, чтобы натрий в головке клапана испарялся и поднимался к более холодному штоку, где снова конденсировался в жидкость. [редактировать — я сомневаюсь, что все движение будет выплескивать жидкость вокруг, гораздо более быстрое средство переноса тепла, см. обсуждение ниже]. Фазовый переход от жидкости к газу поглощает много тепла, а конденсация отводит тепло в шток, где большой контакт металла с металлом между штоком клапана и направляющей передает это тепло системе охлаждения. Без этого эффекта тепловой трубы через седло клапана пришлось бы передавать гораздо больше тепла. Слишком много тепла через седло клапана, и вы получите сгоревший клапан».

Б.Л.Э
24 октября 2017 г., 12:00

#6

Эффект тепловой трубы работает только в том случае, если клапаны расположены вертикально головками внизу, а штоками вверху. На звездообразных двигателях, использовавшихся во время Второй мировой войны, некоторые клапаны были перевернуты, так что я думаю, что в основном это жидкость, перетекающая с одного конца клапана на другой, которая передала тепло.

Были также клапаны, заполненные солью, смесь солей, которая плавилась при температуре около 475F, была помещена внутрь клапана вместо натрия. Примечание: «соль» не обязательно означает хлорид натрия, который является солью, но есть также много других солей, некоторые из которых имеют относительно низкую температуру плавления, например, смесь нитрата калия и нитрата натрия.

ФоДэдди
24 октября 2017 г., 13:14

#7

В некоторых высокопроизводительных автомобилях клапаны заполнены натрием, сегодня это не редкость. Они использовались в двигателях GM LS6 и LS7, а также в варианте Road Runner двигателей Ford Coyote V8 и Voodoo V8, используемых в Shelby GT-350.

техасский
24 октября 2017 г., 13:35

#8

Б.Л.Э:

Эффект тепловой трубы работает только в том случае, если клапаны расположены вертикально, головкой вниз, а штоком вверху.

Думаю, ты прав. А натрий кипит при температуре 1621 F, слишком высокой, чтобы объяснение «тепловой трубы» работало.